2012-04-04 1 POLIMERY, TWORZYWA SZTUCZNE, POLIMERY NATURALNE Polimer (gr. polymeres - wieloczęściowy, zbudowany z wielu części) – substancja chemiczna o bardzo dużej masie cząsteczkowej, składająca się z wielokrotnie powtórzonych jednostek nazywanych merami. Podział ze względu na pochodzenie: Polimery syntetyczne - polimery otrzymywane na drodze syntezy chemicznej się z prostych monomerów Polimery naturalne - polimery wytwarzane przez organizmy żywe (np.. celuloza, białka, kwasy nukleinowe). Polimery modyfikowane - polimery naturalne, sztucznie zmodyfikowane chemicznie, zwykle w celu zmiany ich własności użytkowych (octan celulozy „celofan”, azotan ceulozy „bawełna strzelnicza”, białko modyfikowane, skrobia modyfikowana). Polimery naturalne Najważniejsze grupy polimerów naturalnych, biopolimerów: - polisacharydy, wielocukry - celuloza, skrobia, pektyna, chityna i inne. - polinukleotydy, kwasy nukleinowe - DNA i RNA - polipeptydy, białka - polimery izoprenowe - kauczuk - inne, np. melaniny, lignina, Polimery izoprenowe Produkty polimeryzacji izoprenu: – kauczuk naturalny, izomer cis- otrzymywany z lateksu naturalnego, wysoka elastyczność, lepka ciecz, gęstniejąca w niższych temperaturach – gutaperka , izomer trans- otrzymywany z drzewa gutaperkowca mniejsza elastyczność (własności fizyczne podobne do wosków, żywic i laków naturalnych), stosowany w stomatologii oraz wykonywania drobnych przedmiotów Izopren cis-2-metylobuta-1,3-dien 2012-04-04 2 Struktura cząsteczki skrobi - łańcuchowa amyloza 1) celuloza, 2) skrobia, 3) pektyny, 4) chityna, i innne Wielocukry – polisacharydy: Skrobia, pektyny – biopolimery glukozy tworzone za pomocą wiązań α-glikozydowych, które łatwo hydrolizują w wyniku czego subsstancje te rozkładaja się na glukozę. Skrobia występuje w postaci ziaren, łatwo ulega hydrolizie pod wpływem enzymów. Pektyny posiadają rozgałęzione łańcuchy polisacharydowe i część grup jest zestryfikowanych grupami metylowymi. Skrobia i pektyny są składnikami produktów spożywczych, ponadto stosuje się w przemyśle spożywczym jako zagęstniki i substacje żelujące. Skrobia i skrobia modyfikowana ma zastosowania do produkcji klejów a także w przemyśle włókienniczym, farmaceutycznym, kosmetycznym, papierniczym, tekstylnym oraz . Struktura cząsteczki celulozy: – wzór stereochemiczny – rozmieszczenie atomów w przestrzeni – wzór stereochemiczny Hawortha (poniżej) 1) Celuloza – polimer glukozy utworzony za pomocą wiązanie glikozydowego β(1-4): – duża odporność chemiczna na hydrolizę (rozkład na glukozę) za pomocą enzymów
(…)
…, polipropylen i polistyren.
Polimer winylowy – otrzymywane w reakcjach polimeryzacji pochodnych winylu, np. chlorku
winylu ( CH2=CR), np. polichlorek winylu PVC poli(metylylo aktrylan metylu) – pleksi.
Polietery - polimery, w których w głównych łańcuchach występują wiązania eterowe R-O-R np.
poli(tlenek etylenu)
Poliamidy - polimery w których występuje wiązanie amidowe -NH-CO-
Poliuretany - są to polimery, w których występuje wiązanie uretanowe -NH-CO-O-
Poliestry - są to polimery, w których w głównych łańcuchach występuje wiązanie estrowe R-CO-
O-R
Poliwęglany – poliestry kwasu węglowego (ugrupowanie węglanowe -O-CO-O-
Polimer nieorganiczne - są to polimery, w których w głównych łańcuchach nie występują atomy
węgla i tlenu, takie jak gumy silikonowe, oleje silikonowe.
Biopolimery – białka, polisacharydy, i inne.
3…
….
Najważniejsze rodzaje poliestrów:
– politereftalany
– poliwęglany
– żywice alkidowe (np. syntetyczna guma arabska)
Metody syntezy poliestrów (reakcje polikondensacji)
1. Estryfikacja hydroksykwasów samych z sobą lub reakcja alkoholi dioli z kwasami
dikarboksylowymi. W ten sposób otrzymuje się np. politereftalany.
2. Reakcja chlorków kwasów karboksylowych z diolami. W ten sposób otrzymuje się poliestry…
… tylko węgiel i wodór, w których występują długie łańcuchy węglowe o
wiązaniach pojedynczych -C-C-, np.: polietylen, polipropylen i polistyren.
Polimer winylowy – otrzymywane w reakcjach polimeryzacji pochodnych winylu, np. chlorku
winylu ( CH2=CR), np. polichlorek winylu PVC poli(metylylo aktrylan metylu) – pleksi.
Polietery - polimery, w których w głównych łańcuchach występują wiązania eterowe R-O-R np.
poli…
…. politereftalany.
2. Reakcja chlorków kwasów karboksylowych z diolami. W ten sposób otrzymuje się poliestry
aromatyczne, takie jak dakron, a także wszystkie poliwęglany.
3. Reakcja bezwodników kwasowych z diolami i triolami, np otrzymywanie syntetycznej gumy
arabskiej (podstawowy substrat klejów) w reakcji bezwodnika ftalowego z gliceryną.
Politereftalany
Poli(tereftalan etylenu), polyethylene terephthalate, PET…
…:
Poliuretany lite można otrzymać w wyniku polikondensacji chlorków kwasu mrówkowego z
aminami, ale dużo częściej stosuje się szybszą i wygodniejszą reakcję poliaddycji izocyjanianów z
alkoholami:
Pianki poliuretanowe
Efekt spieniania uzyskuje się najczęściej przez
dodawanie do układu reakcyjnego wody –
zachodzi wówczas reakcja grup izocyjanianowych
w wodą w któ¶ej powstaje gazowy dwutlenek
węgla:
R-N=C=O +H2O…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)